精品word学习资料可编辑大功率 UPS 6 脉冲与 12 脉冲可控硅整流器的区分艾默生网络能源有限公司 UPS产品部 温存理一，理论推导1.6 脉冲整流器原理 ：6 脉冲指以 6 个可控硅 ( 晶闸管 ) 组成的全桥整流， 由于有 6 个开关脉冲对 6 个可控硅分别把握，所以叫 6 脉冲整流；当忽视三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定沟通侧电抗为零， 直流电感为无穷大，推迟触发角a 为零，就沟通侧电流傅里叶级数开放为：23 Id(sin t 1 sin5 t51 sin7 t 1 sin11 t 1 sin13 t 1 sin17 t 1 sin19 t7 11 13 17 19(1)由公式 (1) 可得以下结论：电流中含 6K 1(k 为正整数 ) 次谐波，即 5，7，11，13⋯等各次谐波，各次谐波的有效i A ...)值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数；2.12 脉冲整流器原理：12 脉冲是指在原有 6 脉冲整流的基础上，在输入端，增加移相变压器后在增加一组 6脉冲整流器，使直流母线电流由 12 个可控硅整流完成，因此又称为 12 脉冲整流；下图所示 I 和 II 两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成 12 相整流电路；名师归纳总结——欢迎下载精品word学习资料可编辑12 脉冲整流器示意图 ( 由 2 个 6 脉冲并联组成 )桥 1 的网侧电流傅立叶级数开放为：IA23 Id(sin t 1 sin5 t51 sin7 t 1 sin11 t 1 sin13 t 1 sin17 t 1 sin19 t ...7 11 13 17 19(1-2)桥 II 网侧线电压比桥 I 超前 30 ，因网侧线电流比桥I 超前 303IIA2Id(sin t 1 sin5 t51 sin7 t 1 sin11 t 1 sin13 t 1 sin17 t7 11 13 171 sin19 t19...)(1-3)故合成的3AiIAiIIA4Id(sin t1 sin11 t111 sin13 t...) 13网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的 5，7，17，19，⋯次谐波相互抵消，注入电网的只有12k 1(ki )ii为正整数 ) 次谐波，即 11，13，23，25 等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数；名师归纳总结——欢迎下载精品word学习资料可编辑二，实测数据分析；以上运算为理想状态，忽视了很多因数，如换相过程，直流侧电流脉动，触发推迟角， 沟通侧电抗等；因此实测值与运算值有确定出入；理论运算谐波表：谐波次数5th7th11th13th17th19th23th6 脉冲谐波含量20%14%9%8%6%5%4%12 脉冲谐波含量0%0%9%8%0%0%4%某型号大功率UPS谐波实测数据表：谐波次数5th 7th11th13th17th19th23th6 脉冲谐波含量32% 3%8%3%4%2%2%12 脉冲谐波含量1% 1%9%4%1%1%2%从以上两表对比可得， 6 脉整流器谐波含量最大为 5 次谐波， 12 脉整流器强度最大为11 次谐波，与理论运算结果一样； 6 脉 5 次谐波实测值较运算值偏大， 12 脉 11 次谐波实测值与运算值相同；名师归纳总结——欢迎下载精品word学习资料可编辑三，性能对比：项目6 脉整流器12 脉整流器 +1112 脉整流器 +11 次滤波器的技术优势+5 次滤波器次滤波器1，辐射到电く 10%く 4.5%由于整流滤波型负载引入市电电网会造成电网网的输入电被“污染”，由此而造成大量的高次谐波电流流谐波含量流过整个供电系统；为此，将会造成流过中线的电流过流及电动机负载反常发热；为解决上述问题：建议配置 12 脉冲整流器加 11 次谐波滤波器，从而确保用户电网的供电质量达到“绿色电源”标准；2．能耗较大较小辐射到电网的输入电流谐波含量小高次谐波会在输入电力变压器，电缆上产生附加热损，造成能源铺张；3．发电机宕易不会防止了励磁绕组的正反馈效应机4．引起开关易不易误动作5． UPS前端大，要求按更 小 ， 按6 脉冲整流器 UPS需 1.8 倍以上油机容量需发电机容1.6~2 倍配1.5~1.8 倍配置12 脉冲整流器只需 1.5 倍油机容量量置发电机的发电机的容量容量6． UPS输入增加不增加由于 6 脉冲整流输入峰值电流较大，变压器，开关，电缆断路器，电缆等均需降额使用，从而导致投资容量配置费用增加；7. 整流器输出纹波电压较大降低 50%12 脉冲整流器输出的直流电压的纹波是 6 脉冲的 50%，大大降低了电池充电时的纹波影响， 可有效延长电池的寿命；从上表可以看到， 12 脉冲整流器在多项性能指标上均优于 6 脉冲整流器； 12 脉冲整流技术自 70 岁月产生自今，经过不断改进和完善，现已逐步成为大功率 UPS整流器的优选技术；全球主流的大功率 UPS厂商均推出了 12 脉冲 UPS产品；综上所述，在投资额充许的情形下，尽量选用 12 脉整流器加 11 次滤波器的 UPS配置；此种配置中意信息产业部 UPS行业标准输入电流谐波成份 I 类要求 (YD/T1095-2000) 和国际电工委员会 IEC61000-3-4 的指标要求；名师归纳总结——欢迎下载。